JPS6049426B2 - 軽量且つ高寸法精度のレジコン成形体及びその製造方法 - Google Patents

軽量且つ高寸法精度のレジコン成形体及びその製造方法

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JPS6049426B2
JPS6049426B2 JP55021276A JP2127680A JPS6049426B2 JP S6049426 B2 JPS6049426 B2 JP S6049426B2 JP 55021276 A JP55021276 A JP 55021276A JP 2127680 A JP2127680 A JP 2127680A JP S6049426 B2 JPS6049426 B2 JP S6049426B2
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layer
intermediate layer
lightweight
fiber
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信廣 大野
弘幸 北村
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Inax Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は防水パン、浴室用壁材、キッチンカウンター
及び浴槽等所定の形状に積層成形されたレジコン成形体
及びその製造方法に関する。
各種の無機若しくは有機の充填剤を合成樹脂で固めた
レジコン（レジンコンクリートの略）は、周知の如く、
硬化時の収縮か大きいことと強度殊に引張り強度及び曲
げ強度が小さいため、これのみを用いて防水パン、浴室
用壁材、キツチンカウンター又は浴槽等の成形体を製作
することは不可能である。
従つて、従来のレジコン成形体は、レジコン層の片面又
は両面を繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰと称す）
で補強した、いわゆる積層構造になつていた。しかしＦ
ＲＰ層による補強は、単に、完成したレジコンーＦＲＰ
積層構造物（以下、単にレジコン成形体という）の製品
強度を、レジコンのみの成形製品に比して増大させただ
けのものにすぎず、レジコン成形体の製造過程における
極めて大きい収縮を防止するものではなかつたから、反
りを生じ易く、反りのない場合でも寸法精度が非常に悪
いという欠点があつた、のみならずレジコン成形体中の
レジコン層が薄い場合には、収縮の際に生じる局部的な
応力集中 に対して該レジコン層の絶対強度が不足し、
折曲部等に商品価値を滅却するようなりラックを生じる
ため、従来のレジコン成形体はすべてレジコン層を十分
に厚くしてクラックの発生を防止せざるを得なかつた。
その結果、従来のレジコン成形体は寸法精度が悪いうえ
、更に極めて重いという欠点をも有していたのてある。
本発明は上記の如き従来品の欠点を解消し、軽量且つ高
寸法精度のレジコン成形体を提供すると共に、該レジコ
ン成形体を安定的に製造する方法を提供することを目的
とするものである。
前記目的を指向した第１発明の要旨とするとろは、樹脂
含有比率が１０乃至７０％てあつて、遅れ硬化性を有す
るレジンコンクリートからなる中間層を備え、該中間層
の厚みが該中間層の拡がり幅最大長さの２０１１０００
以下てあり、該中間層の表裏両．面には繊維強化プラス
チックからなる補強層が積層されてなる基本構造を有し
ていることを特徴とする軽量且つ高寸法精度のレジコン
成形体である。
また第２発明の要旨とするところは、成形型を用いて表
面側補強層となるべき繊維強化プラス！チツクの層を形
成した後、該層の上に、予め加熱硬化系を混入せしめた
樹脂含有比率１０乃至７０％の遅れ硬化性を有するレジ
ンコンクリートを、拡がり幅最大長さの２０ハ０００以
下の厚みに積層して中間層を形成し、この中間層が未硬
化状態にあるう・ちに、該中間層よりも硬化速度が早い
繊維強化プラスチックにより、該中間層の上に表面側補
強層を形成して、表面側補強層、中間層、裏面側補強層
からなる積層構造を基本構造とする不完全硬化状態の成
形体を成形した後、この不完全硬化状態の成形体を加熱
することにより完全硬化させることを特徴とする軽量且
つ高寸法精度のレジコン成形体の製造方法である。更に
第３発明の要旨とするところは、雌雄合せ型の雌型型面
の最内側及ひ雄型型面の最外側に、いずれも繊維強化プ
ラスチックの補強層を形成し、これらの補強層が共に硬
化した後、雌雄両型の合せ間隙内に樹脂含有比率１０乃
至７０％のレジンコンクリートをその厚みが拡）がり幅
最大長さの２０１１０００以下となるように充満させ、
これを硬化させることを特徴とする軽量且つ高寸法精度
のレジコン成形体の製造方法である。前記本発明の要旨
において重要な点は、レジコ・ン中間層における厚みと
拡がり幅最大長さとの比率を２０１１０００以下とし、
且つ該レジコン中間層がその表裏両面側を適当厚さのＦ
ＲＰ層て積層された状態において遅れ硬化性を有してい
ることにある。
本発明者等が調査したところでは、従来のレ″ジコン成
形体では、レジコン中間層の厚みと拡がり幅最大長さと
の比率は２５１１０００を越えており、該比率が２０１
１０００以下のものは全く知られておらず、またレジコ
ン中間層に遅れ硬化性を有せしめたものも知なれていな
い。そして本発明は、この未知なる二つの事項を採用し
て、それらの相乗効果を利用したものである。なお、本
明細書において１遅れ硬化性ョとは、積層成形体を硬化
処理する際に、一部の層が他の層よりも遅れ硬化するこ
とをいう。以下に本発明を、浴槽に対して実施した例を
示す図面に基づいて説明する。
第１図に示す如く、浴槽の成形型１の型面に耐熱水性を
有する透明樹脂、例えばビスフェノール系若しくはイソ
フタル酸系等の不飽和ポリエステル樹脂を、ゲルコート
用スプレーアップ装置により吹付けて、厚さ３００乃至
５００μの表面層（ゲルコート層）２を形成し、表面層
２の硬化後、該表面積２の上にガラス繊維の織布又は不
織布を１５０ｙ／ｄ以上、好ましくは３００ダ／Ｒｒｌ
以上載置し、該ガラス繊維に前記透明樹脂を含浸塗着さ
せて、繊維強化プラスチックからなる表面側補強層３を
形成する（第２図参照）。次に屈折率が１．４８乃至１
．６２の不飽和ポリエステル樹脂と屈折率１．５０〜乃
至１．６０の無機質又はガラス質フィラーと後述の如き
加熱硬化系とを混練して、樹脂含有比率が１０乃至７０
％程度、粘度が３００乃至１０００ポイズ（２５℃）程
度に調合したレジンコンクリート（レジコン）を、略々
水平に保持した前記表面側補強層３の一つの面３ａに流
し、該面３ａの全面に、均一な厚さて拡げる（第３図，
参照 なお図中６は受け台である）。このレジコン層４
の厚みは、該レジコン層４の拡がり幅の最大長さ寸法（
図示実施例においては面３ａの対角線長さ）に対して２
０１１０００以下であることが製品重量を軽減するうえ
から最も望ましい。レジコンー層４の厚みの下限は製品
に要求される曲げ剛性の大きさによつて決定され、幅１
１００ｒＴ１／ｍ浴槽においては５ｍ／ｍ程度まて薄く
することがてきる。面３ｃ上にレジコン層（中間層）を
形成したら、そのま）の姿勢て成形型１を保持して、面
３ａ上の中間層４ａの上に繊維強化プラスチックからな
る裏面補強層５を形成する。該裏面補強層５の繊維強化
プラスチックに使用する樹脂は通常、着色不透明樹脂で
ある。殊に中間層４ａのレジコンに顔料を混合して大理
石模様その他の模様を表現したときは、模様を鮮明にす
るために、その裏面側になる該裏面側補強層５が不透明
てあることが望ましい。白色の不透明層にするためには
酸化チタンを少量、樹脂に混合することが行われる。趣
好により透過光を楽しめる浴槽が所望のときは、無色又
は単色の透明樹脂を使用すればよいわけてある。該裏面
側補強層５の繊維強化プラスチックに使用する繊維は、
前記表面側補強層３の場合と異なり、必ずしもガラス繊
維に限定されるものてはなく、へシアンクロス等の天然
繊維や、ポリエステル、アクリル等の合成繊維、更には
スチールファイバー等、必要な強度を有しさえすれば如
何なる繊維でもよい。該裏面側補強層５を形成する際、
若し樹脂として着色樹脂を用いる場合は、表面側補強層
３のうち、未だレジコンを全面に流していない面３ｂや
３ｃへ流下しないようにすることが望まれる（第４図参
照）。
そうでないと、流下した着色樹脂のあまり美しくない流
れ模様が、製品浴槽の表面から透明な表面層２及ひ表面
側補強層３を透して見えるからてある。また、該裏面側
補強層５の形成に使用する樹脂中には、ゲルタイム（硬
化反応が最高度に達するまでの時間）がｌ吟前後となる
ような、常温硬化系又は加熱硬化系を混入することが推
奨される。
本明細書において１常温硬化系ョとは、ゲル化温度（樹
脂を１時間て硬化させるための温度）が常温（約２０℃
程度）であるような、１硬化剤と促進剤又は反応抑制剤
との組合せョをい）、１加熱硬化系ョとは、上記ゲル化
温度が常温てなく、それ以上であるような、１硬化剤と
促進剤又は反応抑制剤との組合せョという。但し、裏面
側補強層５の樹脂中に加熱硬化系を混入するときは、前
記レジコン層４のレジン（樹脂）に混入する加熱硬化系
よりも、ゲル化温度が少くとも１０℃以上低いこが好ま
しい。実際上は１５゜Ｃ程度低いゲル化温度のものが最
適である。加熱硬化処理時に、レジコン層４が、裏面側
補強層５の繊維強化プラスチックの硬化後に、硬化する
ような状態又は性質、即ち遅れ硬化性を利用した硬化メ
カニズムこそが、本発明方法の基本原理てあるからであ
る。このようにして表面側補強層３の一面３ａ上に中間
レジコン層４ａ及び裏面側補強層５ａを形成し、該層５
ａが流動しない程度に硬化すれば、成形型１の姿勢を変
化させ、表面側補強層３の別の面（３ｂ，３ｃ等）を水
平に保持して該面の上に、前と同様して、レジコン層（
中間層）４及び裏面側補強層５を形成する作業を繰り返
えし、表面側補強層３の全べての面上に、中間層４及ひ
裏面側補強層５を形成する。
次に、これらの層２，３，４，５を型面に積層形成して
なる不完全硬化状態の成形体を成形型１と共に、硬化炉
に入れる等して加熱する。
この加熱温度は、中間層４のレジン（樹脂）に混入した
加熱硬化系のゲル下温度以上てあるのが通常てあるが、
加熱硬化系の種類によつて多様に変化させ得る。例えは
、反応抑制剤を多く含む種類のものや、温度感応性の低
い硬化剤を含む加熱硬化系に５おいては、ゲル化温度以
上に加熱しなくても加熱時間の経過に伴う反応熱の増大
によつて硬化作用がゆつくり進行するのて、完全硬化す
るまての時間短縮をそれほど問題にしなくてもよい場合
には、加熱炉の加熱温度を前記ゲル化温度未満に設θ定
しておくことも可能である。中間層４のレジンコンクリ
ートが完全に硬化すれば、成形型１の冷却を持つて脱型
することにより、本発明に係る軽量且つ高寸法精度のレ
ジコン成形体である浴槽が得られる。第５図は該浴槽の
槽壁の一部分の断面を示している。本発明方法によれば
、幅１２００ｒｒ１／ｍの浴槽が槽厚７〜８ｍ／ｍの薄
さに成形でしきた。各層の厚み表面層（ゲルコート層）
０．２〜０．５］Ｔｌ／ｍ１表面側補強層１・０ｒＴ１
／ｍ１中間層（レジコン層）５．０ｒＴ１／ｍ１裏面側
補強層１．０ｒｒ１／ｍである。これは従来のレジコン
浴槽がレジコン層の厚さだけで２５乃至３５ｍ／ｍであ
つたことに鑑みれば、驚異的な薄さである。レジコン層
の厚さが１１４１）．下になることによつて如何に重量
が軽減されるかは言うまでもないことである。しかも寸
法精度が従来の２倍以上も向上していたのである。本発
明におけるこの画期的な効果は、前記した極めて特殊な
硬化のメカニズムに基因するものである。すなわち、中
間層のレジンコンクリートを、その表裏両面に形成した
補強層の収縮硬化後の硬化させるという遅れ硬化性を利
用した硬化メカニズムの下においては、先に硬化する補
強層の繊維強化プラスチックが未硬化のレジコン層を表
面から拘束し、この拘束状態下にあるレジコンは、補強
層から受けている拘束を吸収する様な分子配向をとつて
残留応力が庄さくなるように硬化収縮する傾向を示し、
その結果収縮率が半減するのであろうと考えられる。こ
の基本原理が正しいことは、本発明のレジコン成形体が
次の如き方法（以下、本発明の別の方，法という）によ
つても製造可能であることのよつて充分に証明せられる
。
すなわち、第６図に示す如く、浴槽製造用の雌雄合せ型
１０の雄型１０Ａの凸出型面に前同様の耐熱水性を有す
る透明樹脂を吹付けて厚み３００乃至５００μの表面層
（ゲルコー；卜層）２を形成硬化させ、その上に繊維強
化プラスチックからなる表面側補強層３を形成する。他
方、雌雄合せ型１０の雌型１０Ｂの凹入型面にも繊維強
化プラスチックからなる裏面側補強層５を形成する。す
なわち、雄型型面の最外側及ひ３雌型型面の最内側に、
夫々繊維強化プラスチックからなる表裏両面側補強層３
，５を形成する。裏面側補強層５が硬化すると該裏面側
補強層５によつて覆われた雌型１０Ｂの型内に樹脂含有
率が１０乃至７０％程度、粘度が５０乃至１０００ポイ
ズ程度のレ４ジンコンクリート４″を所定量流し込み、
その上から表面側補強層３が既に硬化している雄型１０
Ａを合わせて両型１０Ａ，１０Ｂの合せ拡がり幅最大長
さの２０／１０００以下の厚みに相当する間隙内に、前
記レジンコンクリート４″を充満させる。このレジンコ
ンクリート４″には加熱硬化系を混入させておく必要は
ない。雌雄型１０Ａ，１０Ｂをこのような合せ状態に保
持させてレジンコンクリート４″を硬化させた後、脱型
すると本発明に係る軽量且つ高寸法精度のレジコン成形
体であるところの浴槽が得られた。
すなわち、前記と同様に槽壁の肉厚が１０ｎ１／ｍ程度
で且つ第５図に示す如き積層構造の、何処）にもクラッ
クのない、寸法精度に優れた浴槽が得られた。中間層４
を形成すべきレジンコンクリート４″に加熱硬化系を混
入しておかなくても、このレジンコンクリート４″を雄
型１０Ａの型面最外側に硬化形成した表面側補強層３と
雌型１０Ｂの型面最内側に硬化形成した裏面側補強層５
て挾み込むことによつてレジコン層（中間層）４の収縮
を抑えることができたのであるから、この結果は前述し
た硬化メカニズムの仮説を十分に証明していると言えよ
う。
本発明者等は、更に、レジンコンクリート４″を型合せ
の前に雌型１０Ｂ内に流し込む方法に代えて、先ず、夫
々に表裏両面側補強層３，５を形成硬化させてなる雌雄
型を、該両型間に拡がり幅最大長さの２０１１０００以
下の厚みに相当する間隙をおいて合せ状態に保持し、然
る後に両型間に形成されている合せ間隙内へレジンコン
クリート４′を注入して該間隙をレジンコンクリート４
″で充満させる方法を試みたところ、この方法によつて
も、やはり前同様にクラックのない、軽量且つ高寸法精
度のレジコン成形体を得られることが判かつた。
これらの結果から、中間層を形成するレジンコンクリー
トが、該中間層の表裏両面に形成せられる繊維強化プラ
スチックよりも遅れて硬化するような性質（遅れ硬化性
）を利用した硬化メカニズムを採用するときは、レジン
コンクリートの収縮を半減させることがてき、更に厚み
と拡がり幅最大長さとの比率を２０１１０００以下にす
れば、前記遅れ硬化性との相乗効果によつて軽量且つ高
寸法精度のレジコン成形体を安定的に製造し得るもので
あることが理解できるであろう。本発明に係るレジコン
成形体は、比重の大きいレジコン層の厚みが、その拡が
り幅の最大長さに対して２０１１０００以下て非常に薄
いから従来のレジコン層に比して著しく軽量であるのみ
ならず、レジンコンクリート層の硬化収縮量が従来品に
比して半減しているのて寸法精度が高いうえ、収縮量の
大きさに依存する反りやクラックの発生が極めて少く、
非常に安定した品質を有するものである。
また、本発明に係るレジコン成形体の表面側補強層が、
合成樹脂を１５０ｙ／イ以上のガラス繊維からなる織布
又は不織布に含浸塗着させてなる繊維強化プラスチック
であるときは、該表面側補強層のガラス繊維によつて、
表面側からの熱水の浸透が完全に防止できるので、この
ような構成で熱水との接触機会の多い浴槽やカウンター
等を成形すれば、耐熱水性に優れた高品質の製品が得ら
れる。
更に本発明に係るレジコン成形体の中間層が、屈折率１
．５０乃至１．６０の無機質又はガラス質フィラーと、
屈折率１．４８乃至１．６２の不飽和ポリエステル樹脂
とにより樹脂含有比率１０乃至７０％に調合されたレジ
ンコンクリートからなるときは、屈折率が略々均一にな
るためめ透明度が高い中間層となる。
従つて、表面側補強層の繊維強化プラスチックとしても
透明樹脂を使用するときは、表面側が透明で、審美的に
深味のあるレジコン成形体となる。第１図乃至第４図に
示した実施例は耐熱水と透明性を共に有し、１００℃，
５０時間の煮沸によつてもその透明性は全然損われなか
つた。
【図面の簡単な説明】
図面はいずれも本発明の実施例を示すものであつて、第
１図乃至第４図は本発明方法の手順を示す斜視図、第５
図は本発明に係るレジコン成形体の積層構造を示す部分
断面図、第６図は本発明の別の方法を示す斜視図である
。 １・・・・・・成形型、２・・・・・・表面層、３・・
・・・・表面側補強層、４・・・・・ルジコン層（中間
層）、５・・・・・裏面側補強層、１０Ａ・・・・・・
雄型、１０Ｂ・・・雌型。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 樹脂含有比率が１０乃至７０％であつて、遅れ硬化
    性を有するレジンコンクリートからなる中間層を備え、
    該中間層の厚みが該中間層の拡がり幅最大長さの２０／
    １０００以下であり、該中間層の表裏両面には繊維強化
    プラスチックからなる補強層が積層されてなる基本構造
    を有していることを特徴とする軽量且つ高寸法精度のレ
    ジコン成形体。 ２ 前記中間層の表面側に積層される補強層は、１５０
    ｇ／ｍ＾２以上のガラス繊維からなる織布又は不織布に
    透明樹脂を含浸塗着させてなる透明性の繊維強化プラス
    チックであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の軽量且つ高寸法精度のレジコン成形体。 ３ 前記中間層は、屈折率１．５０乃至１．６０の無機
    質又はガラス質フィラーと、屈折率１．４８乃至１．６
    ２の不飽和ポリエステル樹脂とにより、樹脂含有比率を
    １０乃至７０％になされた透明感のあるレジンコンクリ
    ートであることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
    第２項に記載の軽量且つ高寸法精度のレジコン成形体。 ４ 成形型を用いて表面側補強層となるべき繊維強化プ
    ラスチックの層を形成した後、該層の上に、予め加熱硬
    化系を混入せしめた樹脂含有比率１０乃至７０％の遅れ
    硬化性を有するレジンコンクリートを、拡がり幅最大長
    さの２０／１０００以下の厚みに積層して中間層を形成
    し、この中間層が未硬化状態にあるうちに、該中間層よ
    りも硬化速度が早い繊維強化プラスチックにより、該中
    間層の上に裏面側補強層を形成して、表面側補強層、中
    間層、裏面側補強層からなる積層構造を基本構造とする
    不完全硬化状態の成形体を成形した後、この不完全硬化
    状態の成形体を加熱することにより完全硬化させること
    を特徴とする軽量且つ高寸法精度のレジコン成形体の製
    造方法。５ 雌雄合せ型の雌型型面の最内側及び雄型型
    面の最外側に、いずれも繊維強化プラスチックの補強層
    を形成し、これらの補強層が共に硬化した後、雌雄両型
    の合せ間隙内に樹脂含有比率１０乃至７０％のレジンコ
    ンクリートをその厚みが拡がり幅最大長さの２０／１０
    ００以下となるように充満させ、これを硬化させること
    を特徴とする軽量且つ高寸法精度のレジコン成形体の製
    造方法。
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